(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアレー素子で構成されるアレーアンテナによってＯＦＤＭ波を受信し、ビット列を出力するＯＦＤＭ信号合成用受信装置であって、
受信したＯＦＤＭ波の等価ベースバンド信号を時間領域において重み付けにより合成し、干渉波を抑制したアレー合成信号を生成するアレー合成部と、
前記アレー合成部により生成されたアレー合成信号からＧＩを除去し、有効シンボル期間長のアレー合成信号をＦＦＴして周波数領域の信号を算出し、前記周波数領域の信号からチャネル応答を推定し、前記有効シンボル期間長のアレー合成信号を復調するＯＦＤＭ復調部と、
前記重み付けにより有効シンボル期間長の等価ベースバンド信号を合成したアレー合成信号と、前記ＯＦＤＭ復調部により推定されたチャネル応答に基づいて得られた所定の参照信号との間の誤差が最小になるように、前記時間領域における重み付けによるアレー合成のために用いる重み係数を制御する重み係数制御部と、
ＧＩを除去して有効シンボルを抽出するためのタイミングを示すＦＦＴ窓位置を設定するＦＦＴ窓位置設定部と、を備え、
前記受信したＯＦＤＭ波が、先行波として前記干渉波を含み、遅延波として希望波のマルチパス波を含む場合に、
前記アレー合成部がアレー合成信号を生成し、前記ＯＦＤＭ復調部がアレー合成信号を復調し、前記重み係数制御部が重み係数を制御する一連の処理を繰り返し行うことで、前記アレー合成部による干渉波の抑制が進み、
前記ＦＦＴ窓位置設定部が、前記アレー合成部により生成されたアレー合成信号を用いて、ＦＦＴ窓内に、前記希望波におけるシンボルの境界を含まず、かつ前記希望波のマルチパス波におけるシンボルの境界を含まないように、前記ＦＦＴ窓位置を設定することを特徴とするＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、
前記ＦＦＴ窓位置設定部が、前記アレー合成信号と、有効シンボル長遅延させたアレー合成信号との間の差分を算出し、前記差分の振幅を同期加算し、前記同期加算結果が最小となる時間位置をＦＦＴ窓位置として設定することを特徴とするＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、
前記ＯＦＤＭ復調部が、前記有効シンボル期間長のアレー合成信号を復調する際に、前記チャネル応答をＩＦＦＴして遅延プロファイルを算出し、
前記ＦＦＴ窓位置設定部が、前記ＯＦＤＭ復調部により算出された遅延プロファイルを用いて、ＦＦＴ窓内に、前記希望波におけるシンボルの境界を含まず、かつ前記希望波のマルチパス波におけるシンボルの境界を含まないように、前記ＦＦＴ窓位置を設定することを特徴とするＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式を用いるデジタル放送またはデジタル伝送のＯＦＤＭ信号合成用受信装置に関し、特に、デジタル放送または無線ＬＡＮなどにおいて電波を受信する際に問題となるフェージングおよび干渉波の対策のために、アダプティブアレーアンテナ技術またはダイバーシティ受信技術を適用するＯＦＤＭ信号合成用受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ信号用アダプティブアレー技術として、例えば、特許文献１〜３および非特許文献１，２に記載のものが知られている。図１３は、特許文献３に記載された従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置の構成を示すブロック図である。この従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２は、干渉波と共に希望波のマルチパス波を受信する場合、アレー合成部１４において干渉波を抑圧し、ＯＦＤＭ復調部１６のチャネル等化部１６４において希望波のマルチパス波による周波数特性歪みを等化する。これにより、限られたアレーの自由度を有効に利用した受信処理を実現することができる。すなわち、希望波のマルチパス成分は、アレー合成部１４を通過することが必要である。
【０００３】
このようなＯＦＤＭ信号合成用受信装置２は、雑音および歪みに対する耐性が強く、干渉波を抑圧するアルゴリズムを用いて適応信号処理を行う。このため、同期再生部１９は、適応信号処理が施されていない受信信号そのものを用いて同期再生を行うのが一般的である。すなわち、同期再生部１９は、アレー素子数分の直交復調部１３から入力される等価ベースバンド信号を用いて同期再生を行い、シンボル同期情報、周波数同期情報およびクロック同期情報を生成し、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）窓位置を設定する。ＦＦＴ窓位置は、ＯＦＤＭ信号のＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ガードインターバル）を除去して有効シンボルを抽出するためのタイミングを示す情報である。同期再生部１９により設定されたＦＦＴ窓位置は、ＯＦＤＭ復調部１６のＧＩ除去部１６１および重み係数制御部１７のＧＩ除去部１７２へ入力され、ＧＩ除去部１６１，１７２によりＧＩ長に相当する等価ベースバンド信号が除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３７５９４４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２９５５０６号公報
【特許文献３】特開２０１０−６８２６３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】堀智、菊間信良、稲垣直樹、「ＯＦＤＭにおけるガード区間を利用したＭＭＳＥアダプティブアレー」、信学論、Ｖｏｌ．Ｊ８５−Ｂ、Ｎｏ．９、ｐｐ．１６０８−１６１５、Ｓｅｐ  ２００２
【非特許文献２】堀智、菊間信良、稲垣直樹、「ガード区間を超える到来波のみを抑圧する固定受信のためのＯＦＤＭ用ＭＭＳＥアダプティブアレー」、信学論、Ｖｏｌ．Ｊ８６−Ｂ、Ｎｏ．９、ｐｐ．１９３４−１９４０、Ｓｅｐ  ２００３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、希望波の他に、希望波のマルチパス波および干渉波が受信される環境を想定する。図１４は、それぞれの到来波のシンボル同期位置の時間関係を示す図である。図１４に示すように、到来波の受信環境は、希望波の到来時間を基準にして、希望波および干渉波におけるシンボル同期位置の差が−δｔ、希望波および希望波のマルチパス波におけるシンボル同期位置の差がδｔであり（マルチパスの遅延時間がδｔであり）、２δｔ＞Ｔｇを満たすものとする。ただし、ＴｇはＧＩ長を示す。また、マルチパス波のＤ／Ｕは、干渉波のＤ／Ｕよりも大きいものとする。
【０００７】
前述のとおり、図１３に示した従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２では、受信信号そのものを同期再生に用いる。このため、干渉波電力の方がマルチパス波電力よりも大きい場合、同期再生部１９は、干渉波電力の影響を受けるから、ＦＦＴ窓位置（ＦＦＴ窓の開始時間位置）を、干渉波のシンボルの境界がＦＦＴ窓内に入らないように設定する。
【０００８】
図１５は、干渉波電力の方がマルチパス波電力よりも大きい場合における、従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２により設定されるＦＦＴ窓位置を示す図である。図１５から、ＦＦＴ窓位置は、干渉波における有効シンボルの末尾に設定されていることがわかる。この場合、ＦＦＴ窓内に希望波のマルチパスのシンボルの境界が含まれるため、マルチパス成分はシンボル間干渉を引き起こしてしまう。
【０００９】
図１６は、シンボルの構成を示す図である。図１６に示すように、シンボルは、ＧＩおよび有効シンボルにより構成され、有効シンボルの後ろの部分と同じ信号がＧＩとして、有効シンボルの手前の位置に付加される。このため、ＦＦＴ窓位置がこのＧＩ長の範囲内に設定される場合は、ＦＦＴ窓は他のシンボルと重なることがないから、シンボル間干渉を引き起こさない。しかしながら、図１５に示したように、ＦＦＴ窓位置が、希望波のマルチパス波においてＧＩの手前に設定される場合、ＦＦＴ窓は、２つのシンボルに跨ってしまうから、シンボル間干渉を引き起こしてしまう。
【００１０】
したがって、図１３に示したＯＦＤＭ信号合成用受信装置２では、干渉波および希望波のマルチパス、合わせて２波が抑圧すべき対象となるため、例えば受信系統数が２（アレーの自由度が１）の場合、本来抑圧すべき干渉波の到来方向に合成指向特性のヌルを形成することができず、ＯＦＤＭ信号を正しく受信（復調）することができないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、希望波および干渉波のシンボル同期位置が近接している場合であっても、ＦＦＴ窓位置を適切に設定することにより干渉波を抑圧し、希望波を正しく受信することが可能なＯＦＤＭ信号合成用受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数のアレー素子で構成されるアレーアンテナによってＯＦＤＭ波を受信し、ビット列を出力するＯＦＤＭ信号合成用受信装置であって、受信したＯＦＤＭ波の等価ベースバンド信号を時間領域において重み付けにより合成し、干渉波を抑制したアレー合成信号を生成するアレー合成部と、前記アレー合成部により生成されたアレー合成信号からＧＩを除去し、有効シンボル期間長のアレー合成信号をＦＦＴして周波数領域の信号を算出し、前記周波数領域の信号からチャネル応答を推定し、前記有効シンボル期間長のアレー合成信号を復調するＯＦＤＭ復調部と、前記重み付けにより有効シンボル期間長の等価ベースバンド信号を合成したアレー合成信号と、前記ＯＦＤＭ復調部により推定されたチャネル応答に基づいて得られた所定の参照信号との間の誤差が最小になるように、前記時間領域における重み付けによるアレー合成のために用いる重み係数を制御する重み係数制御部と、ＧＩを除去して有効シンボルを抽出するためのタイミングを示すＦＦＴ窓位置を設定するＦＦＴ窓位置設定部と、を備え、前記受信したＯＦＤＭ波が、先行波として前記干渉波を含み、遅延波として希望波のマルチパス波を含む場合に、前記アレー合成部がアレー合成信号を生成し、前記ＯＦＤＭ復調部がアレー合成信号を復調し、前記重み係数制御部が重み係数を制御する一連の処理を繰り返し行うことで、前記アレー合成部による干渉波の抑制が進み、前記ＦＦＴ窓位置設定部が、前記アレー合成部により生成されたアレー合成信号を用いて、ＦＦＴ窓内に、前記希望波におけるシンボルの境界を含まず、かつ前記希望波のマルチパス波におけるシンボルの境界を含まないように、前記ＦＦＴ窓位置を設定することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、前記ＦＦＴ窓位置設定部が、前記アレー合成信号と、有効シンボル長遅延させたアレー合成信号との間の差分を算出し、前記差分の振幅を同期加算し、前記同期加算結果が最小となる時間位置をＦＦＴ窓位置として設定することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３の発明は、請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、前記ＯＦＤＭ復調部が、前記有効シンボル期間長のアレー合成信号を復調する際に、前記チャネル応答をＩＦＦＴして遅延プロファイルを算出し、前記ＦＦＴ窓位置設定部が、前記ＯＦＤＭ復調部により算出された遅延プロファイルを用いて、ＦＦＴ窓内に、前記希望波におけるシンボルの境界を含まず、かつ前記希望波のマルチパス波におけるシンボルの境界を含まないように、前記ＦＦＴ窓位置を設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、アレー合成により干渉波を抑圧した後のアレー合成信号を用いてＦＦＴ窓位置を設定し、適切なＦＦＴ窓位置にてアレー合成信号を周波数領域に変換し、アレー合成用の重み係数を制御するようにした。これにより、希望波および干渉波のシンボル同期位置が近接している場合であっても、希望波のマルチパス成分がシンボル間干渉を引き起こすことなく、干渉波を抑圧して希望波を正しく受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】チャネル推定部の構成を示すブロック図である。
【図３】重み係数算出部の構成を示すブロック図である。
【図４】ＦＦＴ窓位置設定部の構成を示すブロック図である。
【図５】ＦＦＴ窓位置設定部の処理を具体的に説明する図である。
【図６】ＦＦＴ窓位置設定部により設定されるＦＦＴ窓位置を説明する図である。
【図７】ＦＦＴ窓位置設定部の処理により、時間の経過と共に移動するＦＦＴ窓を説明する図である。
【図８】他のＦＦＴ窓位置設定部の構成を示すブロック図である。
【図９】受信信号の遅延プロファイルを示す図である。
【図１０】従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置および本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置により生成されたコンスタレーションの例を示す図である。
【図１１】従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置および本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置により生成された遅延プロファイルの例を示す図である。
【図１２】従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置および本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置における合成指向特性の例を示す図である。
【図１３】従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】到来波におけるシンボル同期位置の時間関係を示す図である。
【図１５】干渉波電力の方がマルチパス波電力よりも大きい場合における、従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置により設定されるＦＦＴ窓位置を示す図である。
【図１６】シンボルの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、アレー合成部１４、ＦＦＴ窓位置設定部１５、ＯＦＤＭ復調部１６、重み係数制御部１７および同期再生部１８を備えている。
【００１８】
アレー素子数分の周波数変換部１１は、アンテナ１０を介して受信したＯＦＤＭ信号をＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：中間周波数）信号に周波数変換する。アレー素子数分の周波数変換部１１の出力するＩＦ信号はそれぞれＡ／Ｄ変換部１２へ入力される。アレー素子数分のＡ／Ｄ変換部１２は、周波数変換部１１から入力されるＩＦ信号をデジタルＩＦ信号にＡ／Ｄ変換する。アレー素子数分のＡ／Ｄ変換部１２の出力するデジタルＩＦ信号はそれぞれ直交復調部１３に入力される。アレー素子数分の直交復調部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２から入力されるデジタルＩＦ信号を直交復調し、等価ベースバンド信号を生成する。アレー素子数分の直交復調部１３の出力する等価ベースバンド信号は３分配され、アレー合成部１４、重み係数制御部１７および同期再生部１８へ入力される。
【００１９】
アレー合成部１４は、アレー素子数分の直交復調部１３から入力される等価ベースバンド信号を、重み係数制御部１７から入力される重み係数を用いて合成し、アレー合成後の等価ベースバンド信号（アレー合成信号）を生成する。アレー合成部１４の出力するアレー合成信号は２分配され、一方がＯＦＤＭ復調部１６へ、他方がＦＦＴ窓位置設定部１５へ入力される。
【００２０】
ＦＦＴ窓位置設定部１５は、アレー合成部１４から入力されるアレー合成信号を用いてＦＦＴ窓位置を設定する。ＦＦＴ窓位置設定部１５の出力するＦＦＴ窓位置は２分配され、一方がＯＦＤＭ復調部１６へ、他方が重み係数制御部１７へ入力される。
【００２１】
ＯＦＤＭ復調部１６は、アレー合成部１４からアレー合成信号が入力され、ＦＦＴ窓位置設定部１５からＦＦＴ窓位置が入力され、アレー合成信号をＯＦＤＭ復調し、ビット列を生成して外部へ出力する。また、ＯＦＤＭ復調部１６によりＯＦＤＭ復調の際に生成されるチャネル等化後のキャリヤシンボル、チャネル推定後の周波数特性（チャネル応答）およびデマッピング後のパラレル信号は、重み係数制御部１７へ入力される。
【００２２】
重み係数制御部１７は、アレー素子数分の直交復調部１３から等価ベースバンド信号が入力され、ＦＦＴ窓位置設定部１５からＦＦＴ窓位置が入力され、ＯＦＤＭ復調部１６からチャネル等化後のキャリヤシンボル、チャネル推定後のチャネル応答およびデマッピング後のパラレル信号が入力され、重み係数を算出する。重み係数制御部１７の出力する重み係数はアレー合成部１４へ入力される。
【００２３】
同期再生部１８は、アレー素子数分の直交復調部１３から入力される等価ベースバンド信号に基づいてシンボル同期、周波数同期およびクロック同期の各種同期情報を生成し、ＯＦＤＭ復調部１６および図示しないクロック発振器へ出力する。このように構成されるＯＦＤＭ信号合成用受信装置１について以下、詳細に説明する。
【００２４】
〔アレー合成部〕
次に、図１に示したアレー合成部１４について詳細に説明する。図１を参照して、このアレー合成部１４は、乗算部１４１、加算部１４２および複素共役部１４３を備えている。
【００２５】
アレー素子数分の乗算部１４１は、直交復調部１３から入力される等価ベースバンド信号に、複素共役部１４３から入力される重み係数の複素共役値を乗算する。アレー素子数分の乗算部１４１が出力する、重み係数の複素共役値が乗算された等価ベースバンド信号は加算部１４２へ入力される。加算部１４２は、アレー素子数分の乗算部１４１の出力する、重み係数の複素共役値が乗算された等価ベースバンド信号を加算し、アレー合成信号を生成する。加算部１４２の出力するアレー合成信号は２分配され、一方がＯＦＤＭ復調部１６へ、他方がＦＦＴ窓位置設定部１５へ入力される。複素共役部１４３は、重み係数制御部１７から入力される重み係数の複素共役値を算出する。複素共役部１４３の出力する重み係数の複素共役値はアレー素子数分の乗算部１４１へ入力される。
【００２６】
アレー素子数分の直交復調部１３の出力する等価ベースバンド信号からなるベクトルを以下に示す。
【数１】
0005599238.tif 000002
ここで、ｔは時刻、Ｌはブランチ数を示す。また、上付きのＴは転置を示す。
【００２７】
重み係数制御部１７の出力する重み係数からなるベクトルを以下に示す。
【数２】
0005599238.tif 000003
これにより、アレー合成部１４は、以下に示す演算を行い、アレー合成信号を出力する。
【数３】
0005599238.tif 000004
ここで、上付きのＨは複素共役転置を示す。なお、前記式（３）には、複素共役部１４３による処理が含まれる。
【００２８】
〔ＯＦＤＭ復調部〕
次に、図１に示したＯＦＤＭ復調部１６について詳細に説明する。図１を参照して、このＯＦＤＭ復調部１６は、ＧＩ除去部１６１、ＦＦＴ部１６２、チャネル推定部１６３、チャネル等化部１６４、デマッピング部１６５およびパラレルシリアル変換部１６６を備えている。
【００２９】
ＧＩ除去部１６１は、アレー合成部１４の出力するアレー合成信号からＧＩ長に相当する等価ベースバンド信号を除去し、有効シンボル期間長の信号を抽出する。ＧＩ除去部１６１の出力する、有効シンボル期間長のアレー合成信号はＦＦＴ部１６２へ入力される。
【００３０】
ＦＦＴ部１６２は、ＧＩ除去部１６１から入力される有効シンボル期間長のアレー合成信号を、ＦＦＴにより周波数領域の信号であるキャリヤシンボルに変換する。ＦＦＴ部１６２の出力するキャリヤシンボルは２分配され、一方がチャネル推定部１６３へ、他方がチャネル等化部１６４へ入力される。
【００３１】
チャネル推定部１６３は、ＦＦＴ部１６２の出力するキャリヤシンボルからチャネル応答を推定する。チャネル推定部１６３の出力するチャネル応答は２分配され、一方がチャネル等化部１６４へ、他方が重み係数制御部１７へ入力される。
【００３２】
チャネル等化部１６４は、ＦＦＴ部１６２から入力されるキャリヤシンボルを、チャネル推定部１６３から入力されるチャネル応答で除算し、チャネル等化を行う。チャネル等化部１６４の出力するチャネル等化後のキャリヤシンボルは２分配され、一方がデマッピング部１６５へ、他方が重み係数制御部１７へ入力される。
【００３３】
デマッピング部１６５は、チャネル等化部１６４から入力されるチャネル等化後のキャリヤシンボルをデマッピングし、パラレル信号に変換する。デマッピング部１６５の出力するデマッピング後のパラレル信号は２分配され、一方がパラレルシリアル変換部１６６へ、他方が重み係数制御部１７へ入力される。パラレルシリアル変換部１６６は、デマッピング部１６５から入力されるデマッピング後のパラレル信号をシリアル信号に変換し、ビット列を外部へ出力する。
【００３４】
（チャネル推定部）
次に、図１に示したＯＦＤＭ復調部１６のチャネル推定部１６３について詳細に説明する。図２は、チャネル推定部１６３の構成を示すブロック図である。このチャネル推定部１６３は、パイロット抽出部２０１、パイロット生成部２０２、除算部２０３および補間部２０４を備えている。
【００３５】
ＦＦＴ部１６２の出力するキャリヤシンボルは、チャネル推定部１６３のパイロット抽出部２０１へ入力される。パイロット抽出部２０１は、ＦＦＴ部１６２から入力されたキャリヤシンボルのうちの、予め決められたシンボル番号およびサブキャリヤ番号のキャリヤシンボルとして伝送されたパイロット信号を抽出する。パイロット抽出部２０１の出力するパイロット信号は、受信パイロット信号として除算部２０３へ入力される。
【００３６】
パイロット生成部２０２は、予め決められた振幅および位相を持つパイロット信号を生成する。パイロット生成部２０２が出力するパイロット信号は、送信パイロット信号として除算部２０３へ入力される。
【００３７】
除算部２０３は、パイロット抽出部２０１から入力される受信パイロット信号を、パイロット生成部２０２から入力される送信パイロット信号で除算し、パイロット信号が伝送されるシンボルおよびサブキャリヤにおけるチャネル応答を求める。除算部２０３の出力する、パイロット信号が伝送されるシンボルおよびサブキャリヤにおけるチャネル応答は補間部２０４へ入力される。
【００３８】
補間部２０４は、除算部２０３から入力される、パイロット信号が伝送されるシンボルおよびサブキャリヤにおけるチャネル応答を、シンボル方向およびサブキャリヤ方向に補間し、ＯＦＤＭ信号の全サブキャリヤにおけるチャネル応答を算出して出力する。
【００３９】
ＩＳＤＢ−Ｔ方式において、パイロット信号であるＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｐｉｌｏｔ）に割り当てられたサブキャリヤは、シンボル番号をｉ、サブキャリヤ番号をｋとすると、以下の式を満足する。
【数４】
0005599238.tif 000005
ただし、ｍｏｄは剰余を示す。以下、前記式（４）を満足するｉ，ｋをそれぞれｉｐ，ｋｐとする。
【００４０】
ここで、図２に示したパイロット抽出部２０１をＳＰ抽出部とし、パイロット生成部２０２をＳＰ生成部とする。ＳＰ抽出部により抽出される受信ＳＰ信号をＸｉｐ，ｋｐとし、ＳＰ生成部により生成されるＳＰ信号、すなわち、送信側のＩＳＤＢ−Ｔ変調器により生成され送信される送信ＳＰ信号をＳｉｐ，ｋｐとすると、シンボル番号ｉｐ、サブキャリヤ番号ｋｐにおけるチャネル応答Ｕｉｐ，ｋｐは、次式で表される。
【数５】
0005599238.tif 000006
【００４１】
ここでは、ＩＳＤＢ−Ｔ方式で採用されているＳＰ信号を基準信号とし、チャネル応答を算出する方法を説明したが、振幅および位相が既知の信号であって、受信側において生成可能なシンボルであれば同様にチャネル応答算出のための基準信号として利用することができる。すなわち、本発明は、チャネル応答を算出するにあたり、基準信号としてＳＰ信号を用いることに限定されるものではない。
【００４２】
ところで、ＳＰ信号を用いてチャネル応答を算出する場合、全てのシンボルおよびサブキャリヤにおけるチャネル応答を直接算出することができない。全てのシンボルおよびサブキャリヤにおけるチャネル応答を算出するためには、シンボルおよびサブキャリヤ方向に補間処理を行う必要がある。
【００４３】
シンボル方向の補間には、例えば以下に示す最新値保持法または線形補間法を用いることができ、次式により補間処理を行うことができる。最新値保持法を用いる場合、以下の式により補間処理を行う。
【数６】
0005599238.tif 000007
また、線形補間法を用いる場合、以下の式により補間処理を行う。
【数７】
0005599238.tif 000008
【００４４】
一方、サブキャリヤ方向の補間には、例えば以下に示す線形補間法を用いることができ、次式により補間処理を行うことができる。
【数８】
0005599238.tif 000009
【００４５】
（チャネル等化部）
次に、図１に示したＯＦＤＭ復調部１６のチャネル等化部１６４について詳細に説明する。このチャネル等化部１６４は、除算部を備えている。ＦＦＴ部１６２の出力するキャリヤシンボルおよびチャネル推定部１６３の出力するチャネル応答は、チャネル等化部１６４の除算部へ入力される。
【００４６】
チャネル等化部１６４の除算部は、次式のように、ＦＦＴ部１６２から入力されるキャリヤシンボルＸｋを、ＯＦＤＭ信号のサブキャリヤごとにチャネル推定部１６３から入力されるチャネル応答Ｕｋで除算することにより、チャネル等化を行う。
【数９】
0005599238.tif 000010
ここで、Ｚｋはチャネル等化後のキャリヤシンボルを示す。
【００４７】
〔シンボル再生部（デマッピング部、再マッピング部）〕
次に、シンボル再生部１６７について詳細に説明する。図１を参照して、このシンボル再生部１６７は、ＯＦＤＭ復調部１６のデマッピング部１６５、および後述する重み係数制御部１７の再マッピング部１７３を備えている。
【００４８】
デマッピング部１６５は、チャネル等化部１６４から入力されるチャネル等化後のキャリヤシンボルをデマッピングすることにより、チャネル等化後のキャリヤシンボルから、送信されたキャリヤシンボルを推定し、複数ビットからなるパラレル信号を取り出す。デマッピング部１６５の出力するデマッピング後のパラレル信号は再マッピング部１７３へ入力される。再マッピング部１７３は、デマッピング部１６５から入力されるパラレル信号（複数ビットからなるパラレル信号）をキャリヤ変調し、キャリヤシンボルを再生する。ここで、前記式（９）は、以下の式で表すことができる。
【数１０】
0005599238.tif 000011
ただし、Ｔｋは送信キャリヤシンボル、Ｎｋは雑音成分を示す。
【００４９】
したがって、雑音成分Ｎｋが十分小さい場合は、以下の式で表すことができる。
【数１１】
0005599238.tif 000012
ここで、ｄｅｃはマッピングおよび再マッピングを示す関数であり、具体的には、与えられたキャリヤシンボルとの間のノルムが最も小さい送信キャリヤシンボルを返す関数である。すなわち、シンボル再生部１６７は、チャネル等化後のキャリヤシンボルをデマッピング部１６５にてデマッピングし、再マッピング部１７３にて再マッピングすることにより、送信キャリヤシンボルを得ることができる。
【００５０】
〔重み係数制御部〕
次に、図１に示した重み係数制御部１７について詳細に説明する。図１を参照して、重み係数制御部１７は、遅延部１７１、ＧＩ除去部１７２、再マッピング部１７３、ＭＥＲ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｉｏ：変調誤差比）算出部１７４、パイロット信号挿入部１７５、周波数特性乗算部１７６、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）部１７７および重み係数算出部１７８を備えている。
【００５１】
アレー素子数分の遅延部１７１は、アレー素子数分の直交復調部１３から等価ベースバンド信号が入力され、直交復調部１３が等価ベースバンド信号を出力してから、アレー合成部１４、ＧＩ除去部１６１、ＦＦＴ部１６２、チャネル等化部１６４、デマッピング部１６５、再マッピング部１７３、パイロット信号挿入部１７５、周波数特性乗算部１７６およびＩＦＦＴ部１７７による処理が行われ、ＩＦＦＴ部１７７が参照信号を出力するまでに要する時間と、ＧＩ除去部１７２による処理に要する時間との間の差に相当する遅延を加えて、等価ベースバンド信号を出力する。アレー素子数分の遅延部１７１の出力する等価ベースバンド信号はそれぞれＧＩ除去部１７２へ入力される。
【００５２】
アレー素子数分のＧＩ除去部１７２は、アレー素子数分の遅延部１７１の出力する等価ベースバンド信号からＧＩ長に相当する等価ベースバンド信号を除去し、有効シンボル期間長の等価ベースバンド信号を抽出する。アレー素子数分のＧＩ除去部１７２の出力する、有効シンボル期間長の等価ベースバンド信号は重み係数算出部１７８へ入力される。
【００５３】
一方、再マッピング部１７３は、ＯＦＤＭ復調部１６から入力されるデマッピング後のパラレル信号をキャリヤ変調し、キャリヤシンボルを再生する。再マッピング部１７３の出力する、シンボル再生後のキャリヤシンボルは２分配され、一方がＭＥＲ算出部１７４へ、他方がパイロット信号挿入部１７５へ入力される。
【００５４】
ＭＥＲ算出部１７４は、再マッピング部１７３からシンボル再生後のキャリヤシンボルが入力され、ＯＦＤＭ復調部１６から等化後のキャリヤシンボルが入力され、変調誤差比を算出する。ＭＥＲ算出部１７４の出力する変調誤差比はパイロット信号挿入部１７５へ入力される。
【００５５】
パイロット信号挿入部１７５は、再マッピング部１７３から入力される再生キャリヤシンボルのうちのパイロット信号に割り当てられたキャリヤシンボルを、ＭＥＲ算出部１７４から入力される変調誤差比に応じて、予め決められた振幅および位相を持つキャリヤシンボルに置き換える。パイロット信号挿入部１７５の出力するキャリヤシンボルは周波数特性乗算部１７６へ入力される。
【００５６】
周波数特性乗算部１７６は、パイロット信号挿入部１７５から入力されるキャリヤシンボルに、ＯＦＤＭ復調部１６から入力されるチャネル応答を乗算する。周波数特性乗算部１７６の出力する、チャネル応答が乗じられたキャリヤシンボルはＩＦＦＴ部１７７へ入力される。
【００５７】
ＩＦＦＴ部１７７は、周波数特性乗算部１７６から入力される、チャネル応答が乗じられたキャリヤシンボルを、ＩＦＦＴにより時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部１７７の出力する時間領域信号は重み係数算出部１７８へ入力される。ここで、ＩＦＦＴ部１７７の出力する時間領域信号は、重み係数算出部１７８において参照信号として扱われる。
【００５８】
重み係数算出部１７８は、アレー素子数分のＧＩ除去部１７２から入力される有効シンボル期間長の等価ベースバンド信号と、ＩＦＦＴ部１７７から入力される参照信号とを用いて、重み係数を算出する。具体的には、重み係数算出部１７８は、入力した有効シンボル期間長の等価ベースバンド信号を重み付けして得られるアレー合成信号と入力した参照信号との間の自乗誤差が最小になるように、最小自乗誤差（ＭＭＳＥ）の規範により重み係数を算出する。重み係数算出部１７８の出力する重み係数はアレー合成部１４へ入力される。
【００５９】
（ＭＥＲ算出部）
次に、図１に示した重み係数制御部１７のＭＥＲ算出部１７４について詳細に説明する。ＭＥＲ算出部１７４は、チャネル等化部１６４から入力されるチャネル等化後のキャリヤシンボルＺｋと、再マッピング部１７３から入力されるシンボル再生後のキャリヤシンボルＤｋとを用いて、次式で定義される変調誤差比ＭＥＲを算出する。
【数１２】
0005599238.tif 000013
ここで、Ｋは全サブキャリヤ数を示す。なお、変調誤差比の詳細については、下記の非特許文献を参照されたい。
ETR 290：Measurement guidelines for DVB Systems, ETSI Technical Report, may 1997
【００６０】
（パイロット信号挿入部）
次に、図１に示した重み係数制御部１７のパイロット信号挿入部１７５について詳細に説明する。パイロット信号挿入部１７５は、再マッピング部１７３から入力されるシンボル再生後のキャリヤシンボルＤｋのうちの、パイロット信号に割り当てられたキャリヤシンボルを、予め決められた振幅および位相を持つキャリヤシンボルＳｋに置き換える。すなわち、以下の式に示す処理を行う。
【数１３】
0005599238.tif 000014
【００６１】
（摂動）
しかしながら、パイロット信号挿入部１７５が前記式（１３）の処理を行う場合、シンボル同期位置、および同一サブキャリヤにＳＰが挿入される４シンボル周期が、希望波と干渉波において完全に一致したときには、干渉波を良好に除去できないことがある。これに対応するため、パイロット信号挿入部１７５は、以下の式に示す処理を行う。
【数１４】
0005599238.tif 000015
【数１５】
0005599238.tif 000016
【００６２】
前記式（１２）により得られる変調誤差比は、キャリヤシンボルの送信シンボルの推定値としての確からしさを示しており、言い換えるならば、干渉除去後の信号品質を示している。この変調誤差比ＭＥＲが、予め定められたしきい値ｔｈを下回り、かつシンボル番号ｉが予め定められたシンボル間隔ｍの整数倍であるとき、予め決められた振幅および位相を持つパイロット信号のキャリヤシンボルＳｋに定数α’を乗じる。
【００６３】
本願発明者らの実験によれば、シンボル同期位置、および同一サブキャリヤにＳＰが挿入される４シンボル周期が、希望波と干渉波において完全に一致した場合であっても、例えば、ｔｈ＝１９ｄＢ，α’＝１／２，ｍ＝３とすることにより、干渉波を良好に除去することができるという結果を得た。
【００６４】
変調誤差比ＭＥＲが、予め定められたしきい値ｔｈを下回り、かつシンボル番号ｉが予め定められたシンボル間隔ｍの整数倍であるとき、パイロット信号挿入部１７５は、再生キャリヤシンボルのうちのパイロット信号に割り当てられたキャリヤシンボルを、振幅の小さいパイロット信号のキャリヤシンボルで置き換えた信号に基づいて、参照信号を生成する。そして、重み係数算出部１７８は、ＧＩ除去部１７２から入力した等価ベースバンド信号を合成して得たアレー合成信号と、振幅の小さいパイロット信号のキャリヤシンボルで置き換えた信号に基づいた参照信号とを用いて、これらの信号の誤差が最小となるように最適化した重み係数を算出する。これにより、重み係数算出部１７８は、希望波と干渉波とを区別することができ、アレー合成部１４によって干渉波を除去することが可能な重み係数を算出することができる。
【００６５】
（周波数特性乗算部）
次に、図１に示した重み係数制御部１７の周波数特性乗算部１７６について説明する。周波数特性乗算部１７６は、パイロット信号挿入部１７５から入力されるキャリヤシンボル
0005599238.tif 000017
に、チャネル推定部１６３から入力されるチャネル応答Ｕｋを乗算する。周波数特性乗算部１７６は、以下の式に示す処理を行う。
【数１６】
0005599238.tif 000018
ここで、Ｒｋは、チャネル応答が乗じられたキャリヤシンボルを示し、周波数領域で表現した参照信号である。
【００６６】
周波数特性乗算部１７６の出力する周波数領域における参照信号は、チャネル応答を用いて算出した信号であるから、参照信号にはチャネル応答が含まれ、重み係数算出部１７８は、チャネル応答が含まれる時間領域で表現した参照信号を用いて重み係数を算出する。したがって、希望波のマルチパス波が受信される環境においても、重み係数算出部１７８は、アレー合成部１４によって干渉波を除去することが可能な重み係数を算出することができる。つまり、干渉波はアレー合成部１４によって除去され、かつマルチパス波による周波数特性歪みはチャネル等化部１６４によって等化される。これにより、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、ＯＦＤＭ信号を良好に受信することができる。
【００６７】
（ＩＦＦＴ部）
次に、図１に示した重み係数制御部１７のＩＦＦＴ部１７７について詳細に説明する。ＩＦＦＴ部１７７は、周波数特性乗算部１７６から入力されるキャリヤシンボルＲｋを、ＩＦＦＴにより時間領域に変換し、参照信号を生成する。ＩＦＦＴ部１７７は、以下の式に示す処理を行う。
【数１７】
0005599238.tif 000019
ここで、ｒ（ｔ）は参照信号を示す。
【００６８】
（重み係数算出部）
次に、図１に示した重み係数制御部１７の重み係数算出部１７８について詳細に説明する。図３は、重み係数算出部１７８の構成を示すブロック図である。この重み係数算出部１７８は、自己相関行列計算部２１１、逆行列計算部２１２、相互相関ベクトル計算部２１３および乗算部２１４を備えている。
【００６９】
重み係数算出部１７８は、アレー素子数分のＧＩ除去部１７２から入力される等価ベースバンド信号からなる入力信号ベクトルを重み付け合成して得られるアレー合成信号と、ＩＦＦＴ部１７７から入力される参照信号との間の誤差を最小化する重み係数ベクトルを生成する。入力信号ベクトルを以下の式に示す。
【数１８】
0005599238.tif 000020
アレー合成信号を以下の式に示す。
【数１９】
0005599238.tif 000021
【００７０】
重み係数算出部１７８は、前記式（１９）のアレー合成信号と前記式（１７）の参照信号ｒ（ｔ）との間の自乗誤差が最小となるように、重み係数を最適化する。ここで、前記式（１）に示した
0005599238.tif 000022
および前記式（３）に示した
0005599238.tif 000023
は、ＧＩ期間長および有効シンボル期間長の等価ベースバンド信号を示しているのに対し、前記式（１８）に示したｘ（ｔ）および前記式（１９）に示したｙ（ｔ）は、ＧＩが除去された、有効シンボル期間長のみの等価ベースバンド信号を示している。
【００７１】
また、自乗誤差は、以下の式により定義される。
【数２０】
0005599238.tif 000024
ここで、Ｅ［・］は期待値演算を示す。
【００７２】
前記式（２０）の自乗誤差を最小化する重み係数ｗｏｐｔは、以下の式で表される。
【数２１】
0005599238.tif 000025
ここで、Ｒｘｘはｘ（ｔ）の自己相関行列、ｒｘｒはｘ（ｔ）とｒ（ｔ）の相互相関ベクトルを示す。
【００７３】
ここで、自己相関行列および相互相関ベクトルをそれぞれ以下の式で表し、
【数２２】
0005599238.tif 000026
【数２３】
0005599238.tif 000027
係数更新間隔を例えば１シンボル間隔として、これらを更新する。ただし、上付きの＊は複素共役を示す。
【００７４】
すなわち、自己相関行列計算部２１１は、入力信号ベクトルｘ（ｔ）を用いて、以下の式（２４）の処理を行い、自己相間行列Ｒｘｘ（ｎ）を算出する。また、相互相関ベクトル計算部２１３は、入力信号ベクトルｘ（ｔ）および参照信号ｒ（ｔ）を用いて、以下の式（２５）の処理を行い、相互相関ベクトルｒｘｒ（ｎ）を算出する。
【数２４】
0005599238.tif 000028
【数２５】
0005599238.tif 000029
ここで、ｎは係数更新時間を示す。また、λは、０≦λ＜１を満たす適応係数を示し、忘却係数と呼ばれる。さらに、前記式（２４）および（２５）における右辺の第２項の期待値演算は、係数更新間隔、例えば１シンボルのうちで有効シンボル期間に相当する期間における期待値を示す。
【００７５】
逆行列計算部２１２は、自己相関行列計算部２１１により算出された自己相間行列Ｒｘｘ（ｎ）の逆行列Ｒｘｘ−１（ｎ）を算出する。乗算部２１４は、逆行列計算部２１２により算出された自己相間行列Ｒｘｘ（ｎ）の逆行列Ｒｘｘ−１（ｎ）と、相互相関ベクトル計算部２１３により算出された相互相関ベクトルｒｘｒ（ｎ）とを乗算し、重み係数ベクトルｗを算出する。したがって、重み係数算出部１７８は、重み係数ベクトルｗを、以下の式により求めることができる。
【数２６】
0005599238.tif 000030
【００７６】
〔ＦＦＴ窓位置設定部〕
次に、図１に示したＦＦＴ窓位置設定部１５について詳細に説明する。図４は、ＦＦＴ窓位置設定部１５の構成を示すブロック図である。このＦＦＴ窓位置設定部１５は、遅延部１５１、減算部１５２、振幅算出部１５３、同期加算部１５４および最小値検出部１５９を備えている。ＦＦＴ窓位置設定部１５は、アレー合成部１４から入力されるアレー合成信号を用いて、アレー合成信号に含まれる希望波のマルチパス成分に基づいてＦＦＴ窓内にシンボルの境界が含まれないように、ＦＦＴ窓位置を設定する。ＦＦＴ窓位置設定部１５の出力するＦＦＴ窓位置は、ＯＦＤＭ復調部１６のＧＩ除去部１６１および重み係数制御部１７のアレー素子数分のＧＩ除去部１７２に入力され、ＧＩ除去部１６１，１７２において、ＯＦＤＭ信号のＧＩを除去し有効シンボルを抽出する際のタイミングとして用いられる。
【００７７】
アレー合成部１４の出力するアレー合成信号は２分配され、一方が減算部１５２へ、他方が遅延部１５１へ入力される。遅延部１５１は、アレー合成部１４から入力されるアレー合成信号を有効シンボル長分遅延させ、減算部１５２へ出力する。減算部１５２は、アレー合成部１４の出力するアレー合成信号から、遅延部１５１の出力する遅延したアレー合成信号を減算し、減算結果である差分（後述のｓ（ｔ））を振幅算出部１５３に出力する。これにより、遅延部１５１および減算部１５２により生成される、アレー合成信号と有効シンボル長分遅延したアレー合成信号との間の差分は、ＦＦＴ窓位置設定部１５が入力したアレー合成信号のＯＦＤＭシンボルの末尾において、有効シンボル期間に比べ小さい値となる。
【００７８】
振幅算出部１５３は、減算部１５２から入力されるアレー合成信号の差分の振幅を算出し、同期加算部１５４へ出力する。同期加算部１５４は、振幅算出部１５３から入力されるアレー合成信号の差分の振幅をＯＦＤＭシンボル長（ＧＩ長と有効シンボル長の和）で同期加算し、同期加算結果（後述のＳ（ｔ）、すなわち同期加算後における差分信号ｓ（ｔ）の振幅）として出力する。同期加算部１５４の出力する同期加算結果は最小値検出部１５９へ入力される。これにより、同期加算部１５４の出力するアレー合成信号の差分における同期加算結果は、アレー合成信号の差分と同様に、ＦＦＴ窓位置設定部１５が入力したアレー合成信号のＯＦＤＭシンボルの末尾において、有効シンボル期間に比べ小さい値となる。
【００７９】
最小値検出部１５９は、同期加算部１５４の出力する同期加算結果から最小値を検出し、その最小値の時間位置を示すインデックスをＦＦＴ窓位置として出力する。
【００８０】
（ＦＦＴ窓位置設定部の処理）
以下、ＦＦＴ窓位置設定部１５の処理について数式を用いて説明する。アレー合成部１４から入力されるアレー合成信号を
0005599238.tif 000031
とすると、減算部１５２は、有効シンボル長分前のサンプル
0005599238.tif 000032
との間の差分ｓ（ｔ）を、以下の式により算出する。
【数２７】
0005599238.tif 000033
ここで、Ｔｓは有効シンボル長を示す。
【００８１】
アレー合成信号の差分ｓ（ｔ）は、ＯＦＤＭシンボルのうち、有効シンボル期間の末尾では小さい値となり、それ以外の期間では大きい値となる。また、有効シンボル期間の末尾であっても、ｓ（ｔ）にマルチパスなどの遅延波が含まれている場合、マルチパスの最大遅延時間までの期間は大きい値になる。
【００８２】
振幅算出部１５３および同期加算部１５４は、以下の式により、アレー合成信号の差分ｓ（ｔ）の振幅（差分信号の振幅）をＯＦＤＭシンボル長において同期加算し、同期加算結果Ｓ（ｔ）を求める。
【数２８】
0005599238.tif 000034
ここで、アレー合成信号の差分における同期加算結果Ｓ（ｔ）は、同期加算後における差分信号ｓ（ｔ）の振幅である。また、αは同期加算のための正の定数であり、以下の式で表される。
【数２９】
0005599238.tif 000035
【００８３】
最小値検出部１５９は、以下の式により、同期加算後の差分信号ｓ（ｔ）の振幅（アレー合成信号の差分における同期加算結果）Ｓ（ｔ）が最小となるタイミングをＦＦＴ窓位置Ｔｗとして検出する。
【数３０】
0005599238.tif 000036
【００８４】
図５は、ＦＦＴ窓位置設定部１５の処理を、アレー合成信号の差分における同期加算結果Ｓ（ｔ）などのデータを用いて具体的に説明する図である。図５（ａ）は、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１が希望波のみを受信した場合を示し、図５（ｂ）は、希望波および遅延波を受信した場合を示し、図５（ｃ）は、希望波および先行波を受信した場合を示している。
【００８５】
まず、図５（ａ）における、希望波のみを受信した場合について説明する。ＦＦＴ窓位置設定部１５が入力するアレー合成信号（希望波）と、遅延部１５１により有効シンボル長分遅延したアレー合成信号（遅延した希望波）とを比較すると、希望波における、ＧＩが付与される元のデータ（例えば「１’」、ＯＦＤＭシンボルの末尾の部分）の時間位置と、遅延した希望波におけるＧＩ（例えば「１」）の時間位置とが同じになる。これは、図１６に示したように、シンボルがＧＩおよび有効シンボルにより構成され、有効シンボルの後ろの部分と同じ信号がＧＩとして、有効シンボルの手前の位置に付加されるからである。なお、図中の番号は相対的なシンボル番号を示しており、アレー合成信号および遅延したアレー合成信号は、例えば１および１’が同じシンボルのＧＩおよび有効シンボルの末尾であり、同一波形である（以下、図５（ｂ）（ｃ）においても同じ）。
【００８６】
このため、減算部１５２により出力されるアレー合成信号の差分ｓ（ｔ）は、有効シンボル期間の末尾では他の期間に比べ小さい値となる。また、加算部１５７により出力される、アレー合成信号の差分における同期加算結果のＳ（ｔ）も同様に有効シンボル期間の末尾では他の期間に比べ小さい値となる。そして、最小値検出部１５９により検出される同期加算結果Ｓ（ｔ）の最小値の時間位置であるＦＦＴ窓位置Ｔｗは、ＦＦＴ窓が図５（ａ）のＦＦＴ窓（Ａ）からＦＦＴ窓（Ｂ）までの範囲に設定される時間位置となる。したがって、ＦＦＴ窓は、希望波の有効シンボル期間に相当する期間側に設定され、希望波の２つのシンボルに跨ることがないから、適切にＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【００８７】
次に、図５（ｂ）における、希望波および遅延波を受信した場合について説明する。ＦＦＴ窓位置設定部１５が入力するアレー合成信号（希望波および遅延波）と、遅延部１５１により有効シンボル長分遅延したアレー合成信号（遅延した希望波および遅延した遅延波）とを比較すると、希望波における、ＧＩが付与される元のデータ（例えば「１’」、ＯＦＤＭシンボルの末尾の部分）の時間位置と、遅延した希望波におけるＧＩ（例えば「１」）の時間位置とが同じになり、遅延波における、ＧＩが付与される元のデータ（例えば「１’」、ＯＦＤＭシンボルの末尾の部分）の時間位置と、遅延した遅延波におけるＧＩ（例えば「１」）の時間位置とが同じになる。また、希望波の「１’」、遅延した希望波の「１」、遅延波の「１’」および遅延した遅延波の「１」において重なる部分が存在する。
【００８８】
このため、減算部１５２により出力されるアレー合成信号の差分ｓ（ｔ）は、前記重なる部分では他の期間に比べ小さい値となる。また、加算部１５７により出力される、アレー合成信号の差分における同期加算Ｓ（ｔ）も同様である。そして、ＦＦＴ窓位置Ｔｗは、ＦＦＴ窓が図５（ｂ）のＦＦＴ窓（Ａ）からＦＦＴ窓（Ｂ）までの範囲に設定される時間位置となる。したがって、ＦＦＴ窓は、希望波の有効シンボル期間に相当する期間側に設定され、希望波および遅延波の２つのシンボルに跨ることがないから、適切にＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【００８９】
次に、図５（ｃ）における、希望波および先行波を受信した場合について説明する。ＦＦＴ窓位置設定部１５が入力するアレー合成信号（希望波および先行波）と、遅延部１５１により有効シンボル長分遅延したアレー合成信号（遅延した希望波および遅延した先行波）とを比較すると、希望波における、ＧＩが付与される元のデータ（例えば「１’」、ＯＦＤＭシンボルの末尾の部分）の時間位置と、遅延した希望波におけるＧＩ（例えば「１」）の時間位置とが同じになり、先行波における、ＧＩが付与される元のデータ（例えば「１’」、ＯＦＤＭシンボルの末尾の部分）の時間位置と、遅延した先行波におけるＧＩ（例えば「１」）の時間位置とが同じになる。また、希望波の「１’」、遅延した希望波の「１」、先行波の「１’」および遅延した先行波の「１」において重なる部分が存在する。
【００９０】
このため、減算部１５２により出力されるアレー合成信号の差分ｓ（ｔ）は、前記重なる部分では他の期間に比べ小さい値となる。また、加算部１５７により出力される、アレー合成信号の差分における同期加算結果Ｓ（ｔ）も同様である。そして、ＦＦＴ窓位置Ｔｗは、ＦＦＴ窓が図５（ｃ）のＦＦＴ窓（Ａ）からＦＦＴ窓（Ｂ）までの範囲に設定される時間位置となる。したがって、ＦＦＴ窓は、希望波および先行波の２つのシンボルに跨ることがないから、適切にＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【００９１】
このように、ＦＦＴ窓位置設定部１５により設定されるＦＦＴ窓位置ＴｗのＦＦＴ窓は、図５（ａ）〜（ｃ）に示したように、希望波、遅延波および先行波の２つのシンボルに跨って設定されることがない。これにより、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、遅延波または先行波が存在しても、ＯＦＤＭ信号を適切に受信することができる。
【００９２】
図６は、ＦＦＴ窓位置設定部１５により設定されるＦＦＴ窓位置Ｔｗを説明する図であり、図１５に示した時間関係において、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１が希望波、希望波のマルチパス波および干渉波を受信した場合を示している。
【００９３】
ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１のＦＦＴ窓位置設定部１５は、アレー合成信号に基づいてＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定し、アレー合成信号は、アレー合成部１４により干渉波が抑制されるから、アレー合成信号に含まれる干渉波は、図６に示すように、図１５に示した干渉波（受信信号に基づいてＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定する場合の、受信信号に含まれる干渉波）に比べ、その電力値が小さくなる。つまり、ＦＦＴ窓位置設定部１５は、図６に示す電力関係にある希望波、希望波のマルチパス波、およびアレー合成部１４により抑制された干渉波を含むアレー合成信号に基づいて、ＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定することになる。
【００９４】
図６に示す希望波、希望波のマルチパス波および干渉波を、図５（ａ）〜（ｃ）に対応させると、希望波のマルチパス波が図５（ｂ）に示した遅延波に相当し、干渉波が図５（ｃ）に示した先行波に相当する。前述のとおり、図５（ｂ）において遅延波（希望波のマルチパス波）が存在する場合のＦＦＴ窓の開始位置は、希望波のＧＩ期間の終端側であって遅延波のＧＩ期間の途中に設定される。また、図５（ｃ）において先行波（干渉波）が存在する場合のＦＦＴ窓の開始位置は、希望波のＧＩ期間の途中であって先行波のＧＩ期間の終端側に設定される。
【００９５】
つまり、図６において、希望波のマルチパス波および干渉波が存在する場合のＦＦＴ窓の開始位置は、希望波におけるＧＩ期間の先端から終端までの間のいずれかの時間位置に設定される（＊を参照）。この場合、干渉波の影響が大きいときのＦＦＴ窓の開始位置は、希望波におけるＧＩ期間の先端に近い時間位置、すなわちマルチパス波におけるＧＩ期間の先端よりも前の時間位置に設定される。一方、干渉波の影響が小さいときのＦＦＴ窓の開始位置は、希望波におけるＧＩ期間の終端に近い時間位置、すなわちマルチパス波におけるＧＩ期間の先端よりも後の時間位置に設定される。前述のとおり、干渉波はアレー合成部１４により抑制され、干渉波の影響をさほど受けることがないから、ＦＦＴ窓の開始位置は、希望波のマルチパス波の影響を受ける時間位置、すなわち希望波のＧＩ期間の終端に近い時間位置に設定されることになる。
【００９６】
したがって、アレー合成部１４による干渉波の抑制が時間の経過と共に進むことにより、ＦＦＴ窓位置設定部１５は、図６に示すように、ＦＦＴ窓の開始位置を、希望波のＧＩ期間の途中であって、希望波のマルチパス波のＧＩ期間の先端側に設定する。これにより、ＦＦＴ窓は、希望波および希望波のマルチパス波において２つのシンボルに跨って設定されることがないから、適切にＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【００９７】
図７は、ＦＦＴ窓位置設定部１５の処理により、時間の経過と共に移動するＦＦＴ窓を説明する図である。図７に示すように、時間の経過と共に、アレー合成部１４による干渉波の抑制が進む（αからβへの矢印を参照、高さは電力を示している）。これは、図１において、アレー合成部１４、ＯＦＤＭ復調部１６および重み係数制御部１７のフィードバック制御により、重み係数制御部１７において干渉波を抑制するための重み係数が算出されるからである。前述のとおり、ＦＦＴ窓の開始位置は、希望波におけるＧＩ期間の先端から終端までの間のいずれかの時間位置に設定されるから、ＦＦＴ窓は、図７に示す（１）から（４）までの間の時間位置に設定されることになる。つまり、干渉波の抑制が進むことに伴って、ＦＦＴ窓位置ＴｗによるＦＦＴ窓は、（１）から（２）および（３）、そして（４）へ移動することになる。
【００９８】
ここで、ＦＦＴ窓が（１）から（３）の手前までの間の時間位置に設定される場合、ＦＦＴ窓は、希望波のマルチパス波において２つのシンボルに跨るから、シンボル間干渉を引き起こしてしまう。これは、干渉波が十分に抑制されていないからである。これに対し、時間の経過と共に干渉波が十分に抑制されると、ＦＦＴ窓は、（３）の位置に設定され、その後（３）から（４）までの間の時間位置に設定される。ＦＦＴ窓は、（３）から（４）までの時間位置に設定される限り、希望波のマルチパス波において２つのシンボルに跨ることがないから、シンボル間干渉を引き起こすことがなく、適切にＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【００９９】
なお、ＦＦＴ窓位置設定部１５は、図４に示した遅延部１５１などにより構成され、アレー合成信号に基づいてＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定するようにしたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、遅延プロファイルに基づいてＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定するようにしてもよい。
【０１００】
図８は、ＦＦＴ窓位置設定部１５の他の例を示すブロック図である。このＦＦＴ窓位置設定部２０は、ＩＦＦＴ部２２１、移動平均部２２２および最大値検出部２２３を備えている。ＦＦＴ窓位置設定部２０は、図１に示したＯＦＤＭ復調部１６のチャネル推定部１６３により生成されたチャネル応答を入力し、チャネル応答をＩＦＦＴして遅延プロファイルを算出し、ＦＦＴ窓内に可能な限りマルチパス成分が含まれるようにＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定する。
【０１０１】
ＩＦＦＴ部２２１は、ＯＦＤＭ復調部１６のチャネル推定部１６３から入力されるチャネル応答を、ＩＦＦＴにより遅延プロファイルに変換する。ＩＦＦＴ部２２１の出力する遅延プロファイルは移動平均部２２２へ入力される。移動平均部２２２は、ＩＦＦＴ部２２１から入力される遅延プロファイルを用いて、ＧＩ長の移動平均を算出する。移動平均部２２２の出力する遅延プロファイルの移動平均は最大値検出部２２３へ入力される。最大値検出部２２３は、移動平均部２２２により入力される遅延プロファイルの移動平均の最大値を検出し、その時間位置をＦＦＴ窓位置Ｔｗに設定し、出力する。
【０１０２】
〔実験結果〕
次に、計算機シミュレーションにより得られた実験結果について説明する。図９は、同一チャンネル干渉環境を模擬した場合の、受信信号の遅延プロファイルを示す図である。図９から、到来波は、希望波（α）の他に、干渉波（β）および希望波のマルチパス波（γ）の合計３波であることがわかる。干渉波（β）は、Ｄ／Ｕ６ｄＢ、到来角度３０度、希望波とのシンボル同期位置の差が１００μｓであり、希望波のマルチパス波（γ）は、Ｄ／Ｕ１０ｄＢ、到来角度３０度、遅延時間１００μｓである。この到来波におけるシンボル同期位置の時間関係は、図１４に示したとおりである。
【０１０３】
図１０は、従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２および本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置１により生成されたコンスタレーションの例を示す図である。図１１は、従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２および本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置１により生成された遅延プロファイルの例を示す図である。図１２は、従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２および本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置１における合成指向特性の例を示す図である。
【０１０４】
従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２は、受信信号に基づいてＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定するから、ＦＦＴ窓位置Ｔｗは、図１５に示した時間位置に設定される。この場合、ＦＦＴ窓内に、希望波のマルチパス成分のシンボルの境界が含まれるため、図１２（ａ）に示すように、正しく干渉波到来角度方向に合成指向特性のヌルが形成されない。また、シンボル間干渉が発生している期間の等価ベースバンド信号を用いてＦＦＴするから、キャリヤ間干渉も生じ、図１０（ａ）に示すように、コンスタレーションは非常にばらついている。
【０１０５】
一方、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、干渉波が抑制されたアレー合成信号に基づいてＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定するため、ＦＦＴ窓位置Ｔｗは、図６に示した時間位置に設定される。すなわち、ＦＦＴ窓内に希望波および希望波のマルチパス波がシンボルの境界を含まないように、ＦＦＴ窓位置Ｔｗが設定される。この場合、図１２（ｂ）に示すように、正しく干渉波到来角度方向に合成指向特性のヌルが形成される。また、シンボル間干渉およびキャリヤ間干渉が発生しないから、図１０（ｂ）に示すように、コンスタレーションのばらつきは小さく、ＯＦＤＭ信号を正しく受信することができる。このようにして算出された遅延プロファイルは、従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２の場合、図１１（ａ）に示すように干渉波の影響を受けた信号となる。一方、本発明の実施形態による遅延プロファイルは、図１１（ｂ）に示すように干渉波が抑制された信号となる。
【０１０６】
以上のように、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置１によれば、アレー合成により干渉波を抑制した後のアレー合成信号に基づいてＦＦＴ窓位置Ｔｗを設定し、適切なＦＦＴ窓位置Ｔｗにてアレー合成信号を周波数領域に変換した信号を用いて重み係数制御を行うようにした。これにより、希望波および干渉波のシンボル同期位置が近接している場合であっても、干渉波を抑圧し、希望波を適切に受信することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１，２  ＯＦＤＭ信号合成用受信装置
１０  アンテナ
１１  周波数変換部
１２  Ａ／Ｄ変換部
１３  直交復調部
１４  アレー合成部
１５，２０，１９１  ＦＦＴ窓位置設定部
１６  ＯＦＤＭ復調部
１７  重み係数制御部
１８，１９  同期再生部
１４１，２１４  乗算部
１４２  加算部
１４３  複素共役部
１５１，１７１  遅延部
１５２  減算部
１５３  振幅算出部
１５４  同期加算部
１５９  最小値検出部
１６１，１７２  ＧＩ除去部
１６２  ＦＦＴ部
１６３  チャネル推定部
１６４  チャネル等化部
１６５  デマッピング部
１６６  パラレルシリアル変換部
１６７  シンボル再生部
１７３  再マッピング部
１７４  ＭＥＲ算出部
１７５  パイロット信号挿入部
１７６  周波数特性乗算部
１７７，２２１  ＩＦＦＴ部
１７８  重み係数算出部
２０１  パイロット抽出部
２０２  パイロット生成部
２０３  除算部
２０４  補間部
２１１  自己相関行列計算部
２１２  逆行列計算部
２１３  相互相関ベクトル計算部
２２２  移動平均部
２２３  最大値検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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